2024届高三物理复习小练习(二十)　机械能守恒定律及其应用（学生版）

2024届高三一轮复习小练(二十)机械能守恒定律及其应用1．(2022·嘉兴模拟)嫦娥五号上升器月面点火(模拟图如图所示)，一段时间后顺利进入到预定环月轨道，成功实现我国首次地外天体起飞。则上升器携带的月壤()A．上升过程中机械能守恒B．加速上升时处于失重状态C．进入环月轨道后做变速运动D．进入环月轨道后加速度不变2.第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行。高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快、惊险刺激而深受观众喜爱。在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，若运动员受到的阻力不可忽略，则这段时间内他的()A．重力势能增加，动能减少，机械能守恒B．重力势能增加，动能增加，机械能守恒C．重力势能减少，动能减少，机械能减少D．重力势能减少，动能增加，机械能减少3.(2021·广东高考)(多选)长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡峭的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹。战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹。手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有()A．甲在空中的运动时间比乙的长B．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等C．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mghD．从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mgh4.(2022·桂林模拟)一棵树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上与A等高处先落到地面C最后滚入沟底D。已知AC、CD的高度差分别为2.2m和3m，以地面C为零势能参考平面，A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示。算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(g取10m/s2)()A．15.6J和9J B．9J和－9JC．15.6J和－9J D．15.6J和－15.6J5.如图所示，将一根长L＝0.4m的金属链条拉直放在倾角θ＝30°的光滑斜面上，链条下端与斜面下边缘相齐，由静止释放后，当链条刚好全部脱离斜面时，其速度大小为(g取10m/s2) ()A.eq\r(6)m/sB.eq\r(5)m/sC.eq\r(3)m/sD.eq\r(2)m/seq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(eq\f(L,2)sin30°＋eq\f(L,2)))eq\f(3,4)eq\f(3,4)eq\f(1,2)eq\f(\r(6gL),2)eq\r(6)6.(多选)如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L。B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长。现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°。A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g。则此下降过程中()A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于eq\f(3,2)mgB．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于eq\f(3,2)mgC．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为mgLeq\f(3,2)eq\f(3,2)eq\f(\r(3)－1,2)7.(2022·潮州模拟)(多选)一同学在实验室研究小球在竖直面内的圆周运动，其实验装置正视图如图所示，小球通过一条细线挂在细杆上，原来小球静止，该同学在最低点轻推了一下小球后，小球只是在竖直面内来回摆动，此人抓住小球让它仍停在最低点，然后使劲推了一下，小球则绕细杆做完整的圆周运动。不计空气阻力，细线始终处于伸直状态，假设小球质量m，细线长L，轻推时做功W，重推时做功4W，则W的值可能是()A.eq\f(1,2)mgL B.eq\f(3,4)mgLC．mgL D.eq\f(5,4)mgLeq\r(gL)≥eq\f(1,2)≥eq\f(5,8)eq\f(5,8)≤≤8.(多选)如图所示，是一儿童游戏机的工作示意图。光滑游戏面板与水平面成一夹角θ，半径为R的四分之一圆弧轨道BC与AB管道相切于B点，C点为圆弧轨道最高点，轻弹簧下端固定在AB管道的底端，上端系一轻绳，绳通过弹簧内部连一手柄P。将球投入AB管内，缓慢下拉手柄使弹簧被压缩，释放手柄，弹珠被弹出，与游戏面板内的障碍物发生一系列碰撞后落入弹槽里，根据入槽情况可以获得不同的奖励。假设所有轨道均光滑，忽略空气阻力，弹珠视为质点。某次缓慢下拉手柄，使弹珠距B点为L，释放手柄，弹珠被弹出，到达C点速度为v，下列说法正确的是()A．弹珠从释放手柄开始到触碰障碍物之前的过程中机械能不守恒B．调整手柄的位置，可以使弹珠从C点离开后做匀变速直线运动，直到碰到障碍物C．弹珠脱离弹簧的瞬间，其动能和重力势能之和达到最大D．此过程中，弹簧的最大弹性势能为mg(L＋R)sinθ＋eq\f(1,2)mv2eq\f(1,2)9．(2022·九江模拟)如图甲所示，一质量m＝4kg的小球(可视为质点)以v0＝4m/s的速度从A点冲上竖直光滑半圆轨道。当半圆轨道的半径R发生改变时，小球对B点的压力与半径R的关系图像如图乙所示，g取10m/s2，下列说法中正确的是()A．x＝2.5B．y＝40C．若小球能通过轨道上的C点，则其落地点距A点的最大水平距离为0.80mD．当小球恰能通过轨道上的C点时，半圆轨道的半径R＝64cmeq\f(vB2,R)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(vA2,R)eq\f(64,R)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\r(vA2－4gR)×eq\r(\f(4R,g))eq\r(6.4R－16R2)eq\f(vC2,R)eq\f(1,2)eq\f(1,2)10．如图甲所示，在同一竖直平面内两正对着的相同半圆光滑轨道，相隔一定的距离，虚线沿竖直方向，一小球能在其间运动，今在最高点与最低点各放一个压力传感器，测试小球对轨道的压力，并通过计算机显示出来，当轨道距离变化时，测得两点压力差与距离x的图像如图乙所示。(g取10m/s2，不计空气阻力)求：(1)小球的质量；(2)若小球在最低点B的速度为20m/s，为使小球能沿轨道运动，x的最大值为多少。eq\f(1,2)eq\f(1,2)eq\f(vB2,R)eq\f(vA2,R)eq\f(2mgx,R)eq\f(2mg,R)≥eq\r(Rg)答案：(1)0.1kg(2)15m11.(2022·杭州模拟)如图所示，在同一竖直平面内，一轻质弹簧一端固定，另一自由端恰好与水平线AB平齐，静止放于倾角为53°的光滑斜面上。一长为L＝9cm的轻质细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m＝1kg的小球，将细绳拉至水平，使小球在位置C由静止释放，小球到达最低点D时，细绳刚好被拉断。之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩，最大压缩量为x＝5cm。(g＝1